【测试要点】带轮(组)机械效率测量实验。
【分析】(1)根据表中数据,首先分析确定承受物体重量的绳子的节数,然后缠绕绳子;
(2)使用滑动辐条时,滑轮架要克服一定的机械摩擦力,因此要测试滑轮架的机械效率滑轮组机械效率实验,需要将物体升起进行读数;
(3)从图中读出弹簧测力计的读数(拉力的大小)和承受物体重量的绳股数n,则s=nh,借助η=
求滑轮架的机械效率;
(4)①滑轮架所做的额外功是克服动滑轮的重力和钢丝绳之间的摩擦力所做的功;
②使用滑动辐条时,所做的额外功保持不变,物体重量减轻,有用功减少,因此机械效率会提高; 同时,通过更换轻质动滑轮,减少摩擦,可以提高机械效率。
【解答】解决办法:
(1)从表中数据分析可知,动力作用点之间的距离s为钩码高度h的3倍,说明物体的重量由三段绳承受,因此滑轮架的缠绕情况如右图所示:
(2)当物体被轻轻提升时,需要克服机械摩擦力来做功,因此为了检测滑轮架在物体提升时的机械效率,需要在物体以平缓、匀速的速度提升时读取;
(3) 图中弹簧测力计分度值为0.2N,故拉力F=1.8N滑轮组机械效率实验,
在第三次测试中,机械
效率为:
η=
×100%≈74.1%;
(4)根据表中数据分析可知:
①滑轮架所做的额外功是克服动滑轮重力和绳索间摩擦力所做的功; 当物体的重量减小时,动滑轮的重力保持不变,物体的重量越大,摩擦力就越大,因此附加功就越大;
②提高滑轮架的机械效率,可减少增加的重量,更换轻质动滑轮,减少摩擦等。
因此,答案是:(1)见上图; (2)匀速上升; (3)1.8;
增加提升物体的重量或减少动滑轮的重量。
【点评】本题主要探讨滑轮架的机械效率。 主要考察中学生对机械效率公式和实验过程的掌握情况。 使用滑动辐条时,所做的额外功保持不变,钩子的重量减轻,有用功也减少。 有用功占总功的比例减小,即机械效率变大。